摘要：本文结合工程实例，首先对多专业穿插钢板剪力墙施工关键技术作一分析，指出了钢板剪力墙施工操作要点，望能为此领域研究有所借鉴与帮助。
关键词：超高层；核心筒钢板剪力墙；施工技术
1.工程概况分析
本项目位于郑州市航空港区，由3栋塔楼组成，地下二层地下室，地上二层裙房，塔楼共十一层。总建筑面积11.3万m2，建筑高度为51.9m。结构形式为“钢框架-核心筒”框剪结构体系。塔楼核心筒由劲性钢柱、钢板剪力墙、楼面钢梁、连梁和边框梁组成。其中，劲性钢柱分布在B2~F3;钢板剪力墙分布在B2~F4，钢板剪力墙厚度400mm。
2.钢板剪力墙施工工艺原理
超高层钢板剪力墙安装施工首先需对钢板剪力墙进行分段、分节，并针对节段进行合理的深化设计，在此基础上进行加工、运输、吊装、连接等施工。此外，需制定详细的构件防变形措施，确保焊接、高强螺栓连接过程对结构变形影响较小，严格控制钢板剪力墙施工全过程质量，并保证安全体系完备。
3.钢板剪力墙施工准备
（1）对钢板剪力墙进行合理的分段、分节，并确定吊装顺序。（2）充分考虑交叉作业过程中涉及的施工要点及注意事项，协调交叉作业节点深化设计。（3）确定钢板剪力墙横向、竖向连接方法与连接工艺。（4）施工前先做现场焊接工艺评定、抗滑移系数试验及高强螺栓紧固轴力试验。（5）钢板剪力墙在运输、现场放置时下垫枕木，防止钢板剪力墙由于自重作用下挠变形。含有十字柱的钢板剪力墙，在十字柱转角部位隔段加设临时支撑，防止十字柱平面内、外变形。（6）为确保施工人员作业安全且便于施工，专门设计钢板剪力墙竖向连接悬挂式操作平台，并设置防坠器。
4.钢板剪力墙施工操作要点
4.1钢板剪力墙分段、分节深化
（1）分段、分节情况分段原则：①考虑到单块钢板剪力墙支撑刚度，制作运输时，钢骨柱即与钢板剪力墙结构相连；②根据构件运输要求，分段宽度尽量控制在3m以内，尽可能采用平面分段，且尽可能保证1层1节，使立面断点便于施工；③考虑顶模平台对构件吊装影响，钢板剪力墙平面分段需匹配顶模钢平台桁架间隙。T1塔楼核心筒钢板剪力墙及劲性钢骨柱呈四角对称形式布置，将核心筒平面区分为A，B，C，D4个单元，每个单元的钢板剪力墙以相同模式分为14个节段。由于楼层标高不一，考虑运输宽度限制，钢板剪力墙以平面分段为主，尽量减少立面分段，且为增加钢板刚度，考虑将H型钢骨柱随剪力墙一起分段，减少节段在运输、堆放、吊装等过程中的变形。（2）节段连接方式综合考虑受力性能及现场施工方便，钢板剪力墙横向连接、外围竖向均采用焊接连接，内部钢板剪力墙竖向采用螺栓连接。安装时，先进行竖向连接，后进行横向连接。（3）钢板剪力墙对拉螺杆布置深化对拉螺杆布置①需避开钢板剪力墙钢板分段处，穿孔孔边与钢板剪力墙钢板分段处高强螺栓连接板的间距≥15mm；②靠近钢板剪力墙中暗柱的钢骨焊缝范围内，穿孔孔边与钢骨焊缝的间距≥30mm。（4）钢板剪力墙套筒及开孔深化T1塔楼钢板剪力墙上的套筒主要为拉筋套筒，钢板剪力墙开孔主要包括高强螺栓孔、箍筋长圆孔、模板对拉螺杆孔、机电设备孔、混凝土流淌孔以及回转顶升平台承力件孔，开孔数量繁多，孔洞形式复杂，且孔洞精度要求高。钢板剪力墙开孔深化在遵循结构设计图的前提下，充分考虑各专业施工操作便捷性，对各类孔洞的尺寸、形式详细设计，优化其排布及定位，并就较大孔洞对钢板剪力墙的削弱提出有效的补强措施，确保构件受力性能。
4.2钢板剪力墙运输与堆放过程变形控制
钢板剪力墙构件运输过程中以及到现场放置后，需采取变形控制措施，以避免构件因自重或其他外力作用导致严重变形，采取的措施为：将运输至现场的构件用枕木垫平，边角处需格外注意保持其平整度，必要时加设临时防变形角撑。杜绝多层堆放，以防下层构件被压弯。原则上构件堆放不超过3层，堆放高度不超过1m。构件在堆放过程中，根据构件拼装顺序及构件分区进行分块堆放，保证后期找料及拼装过程有序进行。
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5.钢板剪力墙安装
5.1钢板剪力墙安装顺序
核心筒剪力墙平面安装以一个单元为基础，分别安装。优先完成A单元整体结构安装，再安装下一单元。单个单元安装充分考虑结构空间刚度及稳定性，首先完成带十字柱剪力墙节段安装，由此向其余方向延伸。具体步骤为：①从A单元开始，安装十字柱处首节钢板剪力墙单元；②优先将十字柱相邻钢板剪力墙单元安装完毕，形成稳定结构；③依次向外延伸，完成A单元钢板剪力墙安装；④进行对角腔体C单元钢板剪力墙安装；⑤安装另外2个对角腔体单元B，D，本节钢板剪力墙安装完毕；⑥土建进行钢板剪力墙两侧钢筋绑扎、支模、灌浆等工序施工；⑦混凝土养护强度达到要求且条件具备后，安装下节钢板剪力墙。
5.2钢板剪力墙单元吊装过程变形控制
钢板剪力墙吊装前，应根据构件分段情况，确定各段构件的重心位置，有针对性地确定构件的吊耳设计形式和具体位置，必要时采用吊装平衡梁进行钢板剪力墙吊装，防止钢板剪力墙单体面积过大产生吊装变形。
5.3钢板剪力墙吊装就位措施
（1）构件吊装就位后，采用普通螺栓进行临时连接固定。（2）校正和临时拉结采用缆风绳，以增加钢板剪力墙的空间稳定性。缆风绳拉设在钢板剪力墙主筋的底部或底端的拉结耳板上。
5.4钢板剪力墙连接工艺
（1）焊接坡口选择合理的焊接坡口形式对于控制焊接变形有着显著作用。T1塔楼核心筒钢板剪力墙横向均为焊接连接，外围钢板剪力墙竖向采用焊接连接，焊接体量大。为有效减小焊接残余应力，控制焊接变形，板厚＞30mm的部位，采用双面坡口形式；板厚≤30mm的部位，采用单面坡口形式，且每隔1.2m变换坡口方向。（2）采用合理的焊接工艺钢板剪力墙在分区段整体矫正完成后，按照单元内部由中间向两侧、由劲性节点向外侧的顺序分步焊接。①水平焊缝对于较长的水平焊缝，安排2名焊工同时施焊，从中间向两边采取分散花焊的方式进行，第1名焊工先焊3道后，第2名焊工开始填充。②竖向焊缝核心筒外围钢板剪力墙竖向焊缝长度较长，且焊接操作不便，需安排多名焊工分段焊接。③核心筒钢骨柱焊接安排2名焊工先匀速、同步、对称进行H型柱翼缘的焊接，然后对称进行腹板的焊接。安排2名焊工先进行十字柱1个H型钢翼缘的焊接，然后进行十字柱另一个H型钢翼缘的焊接，再匀速、同步进行十字柱1个腹板的焊接；最后匀速、同步进行十字柱另一个腹板的焊接。（3）刚性固定防变形措施为增加钢板剪力墙刚度，减少焊接变形，可采用刚性固定法将焊件临时固定，待构件焊接冷却至室温再去掉刚性固定，此方法可有效防止部分转角变形和波浪变形。具体措施为：①在钢板剪力墙转角处增加圆管刚性支撑，防止转角焊接变形。②为了减小焊接的收缩变形，在焊缝两侧布设焊接约束板。焊接约束板根据现场焊接形式与临时连接位置灵活布置，布置原则为：以每隔500~700mm设置1道约束板为宜，待焊接完成并在焊缝冷却变形完成后将约束板割除。③焊前预热和焊后缓冷预热的目的是减少焊缝区与焊件其他部分的温差，焊后缓冷是降低焊缝区的冷却速度，使焊件较均匀地冷却至室温，从源头控制焊接应力变形的产生。
6.结语
综上，为保证结构安全稳定，超高层建筑大多采用劲性结构来提高其承载能力及抗侧能力，钢板剪力墙结构因此而产生。然而，这种结构形式给超高层建筑施工带来了新的技术难题，对钢板剪力墙劲性结构的安装精度控制、整体变形控制、工序穿插控制、混凝土开裂控制等日渐成为施工过程质量的关注焦点。本文充分考虑了核心筒钢板抗侧受力特点、墙体面积大、钢板厚度方向受力易变形、长度方向受温度影响易变形、连接方式复杂多变及多专业穿插施工作业等施工重难点，提出了合理、可行的应对措施。
参考文献：
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[2]王川, 唐齐超, 陆建新, et al. 深圳平安金融中心核心筒钢板剪力墙焊接技术[J]. 施工技术, 2016, 42(14）：8-10.
[3]李宁宁, 王朝阳, 吕黄兵, et al. 基于凸点顶模的钢板剪力墙施工技术[J]. 施工技术, 2017, 46(2）：117-119.
论文作者:毕应超,杨青峰,肖闯,陈海伟,高威
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/30
标签：钢板论文; 剪力墙论文; 构件论文; 单元论文; 核心论文; 结构论文; 塔楼论文; 《工程管理前沿》2019年第17期论文;